内容正文:
【第十三章简单电路】
13.1两种电荷
一、单选题
1.如图所示,甲和乙两个泡沫塑料小球用绝缘细线悬挂,甲带负电,乙不带电,会出现的情形是图中的( )
A. B.
C. D.
2.如图所示,在科技馆里,当体验者把手放在金属球上,给球带电后,头发会自然的竖起来,呈现出“怒发冲冠”的奇观,这是由于( )
A.同种电荷相互排斥 B.异种电荷相互吸引
C.同名磁极相互排斥 D.异名磁极相互吸引
3.在跨学科实践活动中,探究小组了解到花粉往往带负电,而蜜蜂在飞行中与空气摩擦也会带电。如图中蜜蜂靠近花朵时,花粉会受到蜜蜂的静电吸引力,能更好地附着在蜜蜂身上。由此推理,蜜蜂在飞行中( )
A.失去电子带正电 B.获得质子带正电
C.失去质子带负电 D.获得电子带负电
4.如图所示,小明用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,看到验电器的金属箔张开,在这个过程中( )
A.玻璃棒和验电器都带负电荷
B.玻璃棒和验电器都带正电荷,正电荷从玻璃棒转移到验电器上
C.玻璃棒和验电器都带正电荷,电子从验电器转移到玻璃棒上
D.用丝绸摩擦过的玻璃棒产生了电荷,金属箔张开是因为同种电荷相排斥
5.下列说法不正确的是( )
A.摩擦起电并没有创造电荷,而是电荷的转移
B.固体和液体很难被压缩是因为分子间存在斥力
C.用手捏海绵,海绵的体积缩小了,说明分子间有空隙
D.“南国汤沟酒,开坛十里香”,远远地闻到酒香是由于分子的无规则运动引起的
6.将毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器,能正确表示橡胶棒和验电器金属箔片带电情况的图是( )
A. B.
C. D.
7.对静电现象的认识,下列说法中正确的是( )
A.摩擦起电创造了电荷
B.同种电荷相互吸引,异种电荷相互排斥
C.自然界只存在正、负两种电荷
D.丝绸摩擦玻璃棒后,玻璃棒得到了电子
8.如图所示,通草球甲、乙相互排斥,甲、丙相互吸引,如果已知甲带负电,那么乙、丙的带电情况是( )
A.乙带负电、丙带正电 B.乙带正电、丙带正电
C.乙带负电、丙带正电或不带电 D.乙带正电、丙带负电或不带电
二、多选题
9.如图所示,这是一种用于粉尘、细菌收集的静电除尘装置的原理图。当含尘空气经过离子发生器时,空气分子被电离为正离子和电子,正离子尘粒带正电奔向积尘盘的负极,最终被吸附到积尘盘上。下列说法正确的是( )
A.尘粒能被吸附到积尘盘负极是因为异种电荷互相吸引
B.图中除尘时的瞬间电流方向是由离子发生器到积尘盘
C.空气分子被电离时是创造了电荷,使粉尘带上了电荷
D.静电除尘装置是利用了带电体能吸引轻小物体的性质
10.西汉的《春秋纬》中有对“玳瑁吸喏”的记载,描述的是摩擦过的玳瑁外壳吸引轻小物体的现象,不能说明产生此现象的原因是( )
A.摩擦过的玳瑁外壳带电 B.摩擦可以创造电荷
C.摩擦使原子核发生转移 D.摩擦过的玳瑁外壳升温
11.如图所示,下列关于验电器的说法中正确的是( )
A.验电器可以检验物体是否带电
B.验电器的金属箔片张开是由于同种电荷相互排斥的结果
C.验电器的金属箔片张角变大说明所带电荷减少
D.验电器的金属箔片未张开时,说明两箔片带有异种电荷
12.下列图示所蕴含的物理知识的说法中,错误的是( )
A.甲图,带正电物体接触验电器金属球,两金属箔片因得到正电荷互相排斥张开
B.乙图,给沸腾的水加热,它的温度虽然保持不变,但水含有的热量在不断增大
C.丙图,是四冲程汽油机的做功冲程,该冲程发生的能量转化是内能转化为机械能
D.丁图,深秋夜,桔子喷水结冰防冻是利用水的比热容大这一特性为人类服务的
13.物理兴趣小组用吸管做了下列小实验,关于这些实验说法正确的是( )
A.图甲:A管中水面上升说明在流体中流速越快的位置压强越大
B.图乙:吹响吸管时上下推拉吸管内的活塞,音调不变
C.图丙:与带负电的吸管一端相排斥的物体一定带负电
D.图丁:用吸管吸取饮料,利用了大气压强
14.关于图示的四个情景,下列说法正确的是( )
A.甲图中两个底面削平的铅块紧压在一起后能吊住重物,是由于大气压强的存在
B.乙图是天平使用前调节横梁平衡时的情景,此时应将平衡螺母向左调
C.丙图中红墨水在热水中比在冷水中扩散快,说明温度越高扩散越快
D.丁图是两个带电的轻质小球悬挂时的情景,说明它们带同种电荷
15. 在综合实践课堂上,小红正在做如图的游戏,用毛皮摩擦过的带负电荷的塑料勺吸引纸片。若游戏过程中塑料勺接触地面,就无法吸引纸片。下列有关游戏说法正确的是( )
A.塑料勺带负电荷,是因为它获得了电子
B.摩擦后塑料勺具有磁性,可以吸引纸片
C.与毛皮摩擦后的两把塑料勺,带同种电荷互相排斥
D.塑料勺接地的瞬间,电子定向移动方向即为电流方向
16.把餐巾纸摩擦过的塑料吸管放在支架上,吸管能在水平面自由转动,如图所示,手持带负电的橡胶棒,靠近吸管端,端会远离橡胶棒,实验中( )
A.吸管不带电 B.吸管带正电
C.摩擦时,吸管得到电子 D.与吸管摩擦的餐巾纸失去电子
17.部分物质的原子核对核外电子束缚能力的强弱如表所示,小明同学将与丝绸摩擦后的玻璃棒靠近悬挂的轻质小球,发现轻质小球被吸引,如图所示,下列说法正确的是( )
原子核对核外电子的束缚能力:弱强
玻璃
毛皮
丝绸
纸
金属
硬橡胶
涤纶
硬塑料
A.玻璃棒一定带正电 B.小球一定带负电
C.摩擦时玻璃棒失去电子 D.摩擦时玻璃棒得到了电子
三、填空题
18.东汉学者王充在《论衡·乱龙》中记录了“顿牟掇芥”。“顿牟掇芥”的意思是指摩擦过的琥珀能吸引芥菜籽一类的轻小物体,则芥菜籽 (填“一定带电”、“一定不带电”或“可能带电”);在摩擦起电的过程中 (填“产生了”或“没有产生”)新的电荷。
19.题图是用来说明原子及原子核结构情况的示意图,由此图提供的信息可知:原子是由原子核和 组成的;原子核里的中子 (填“带正电”或“带负电”或“不带电”);与玻璃棒摩擦过的丝绸 (填“带正电”或“带负电”或“不带电”)。
20.按要求完成填空。
(1)如图甲所示,温度计的示数为 ℃;
(2)如图乙所示,从倒置的漏斗口用力吸气,乒乓球不掉落,说明了 的存在;
(3)如图丙所示,将塑料绳的一端扎紧,尽可能将其撕成更多的细丝,用干燥的手从上向下捋几下,观察到如图所示的现象,这是因为塑料丝带了 (选填“同种”或“导种”)电荷,塑料丝带电的实质是 在物体间转移。
21.如图所示,当一个带负电的物体甲靠近不带电的金属导体乙时,乙的a端会带正电、b端会带负电。
①发生上述现象的原因:金属导体中存在大量可移动的自由电子,电子带 电(选填“正”或“负”);自由电子受到物体甲所带电荷的 作用移动到导体乙的一端(选填“吸引”或“排斥”);
②若将图中的物体甲换成带正电的物体,根据上述分析可得,导体乙的 (选填“A”“B”或“C”)。
A.a、b两端都不会带电
B.a端会带正电、b端会带负电
C.a端会带负电、b端会带正电
22.目前,口罩是抗击新冠疫情的重要防护用品已成为国际共识,自疫情爆发以来,我国已向世界各国捐赠和出口口罩一百多亿只,彰显了中国的大国情怀和国际担当。
(1)普通医用口罩由内、中、外三层构成,口罩外层具有防水作用,可阻断部分病毒通过飞沫传播。戴过的口罩内层会变得潮湿,将其晾干的过程中,水发生了汽化现象,说明了分子在 ;
(2)口罩中间层——熔喷布始终带有静电,则熔喷布属于 (填“导体”或“绝缘体”)。当不带电的病毒靠近熔喷布外表面时,会被熔喷布 (填“吸附”或“排斥”),使病毒不能通过熔喷布,从而阻断病毒的传播。若制作熔喷布的高压设备输出的电压为22kV,该电压为家庭电路电压的 倍。
23.如图,小琳用气球与头发摩擦,发现头发会随着气球飘起来。该现象中气球 (选填“得到”或“失去”)电子而带负电,头发带 电。
24.丝绸与玻璃棒摩擦,丝绸会带 电荷,如果将丝绸与一个负电荷的轻质小球靠近,它们之间互相 (填“吸引”或“排斥”)。用这个玻璃棒靠近悬挂的气球,气球被推开,则气球带 电。
25.甲、乙、丙三个轻质小球用绝缘细绳悬挂,相互作用情况如图所示,如果丙带正电荷,则甲、乙的带电情况分别为 、 (均选填“正电”“负电”“不确定”)。
四、实验探究题
26.按要求填空。
(1)用如图甲所示装置演示气体的扩散现象,其中一瓶装有密度比空气密度大的二氧化氮气体,另一瓶装有空气,则装二氧化氮气体的应是 (选填“A”或“B”)瓶;
(2)如图乙所示,将两个铅柱的底面正对紧压一起,可在下面吊挂一个重物而不分开,该实验可证明分子间存在 ;
(3)如图丙所示,把一个带电的物体靠近用毛皮摩擦过的橡胶棒时,它们互相排斥,这个带电物体所带的是 (选填“正”或“负”)电荷,因为 (选填“同种”或“异种”)电荷相互排斥。
27.小宇利用身边的塑料瓶等废旧物品,进行了以下探究。
(1)如图甲(俯视图),塑料瓶在水平桌面上静止,用吸管在右侧沿平行于瓶身的方向用力吹气时,会看到瓶子向 (左/右)运动。
(2)如图乙,与头发摩擦过的塑料瓶能吸引碎纸屑,这是因为塑料瓶带了 。
(3)往空塑料瓶里倒入适量的热水,晃动几下后倒掉,然后迅速将空瓶子倒扣在冷水槽中,如图丙,发现水快速涌进塑料瓶,证明了 的存在。
(4)如图丁,往塑料瓶里装水,挤压瓶子中间部位时水面上升(未溢出),手后水面回到原处,说明塑料瓶被挤压时发生了 形变。
五、计算题
28.夏天,暴风雨常常伴有电闪雷鸣,每次闪电电流一般可达安。假设一次闪电时间仅为0.1秒,求这次闪电放出的电荷量Q。
六、作图题
29.如图所示,把用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近用绝缘细线悬挂的带电小球,小球被推开,请在图中画出小球所受重力的示意图并在括号内标出小球所带电荷的性质。
30.如图所示,下方底座固定一带正电的球2,现将一质量为m的正电小球1从O点自由释放,运动过程中因两球距离较远,两球间作用力忽略不计。经过A点后开始考虑两球间电荷相互作用力,则以O为计时起点,请画出小球1下落至最低点B的过程中,速度随时间变化的大致图像(提示:电荷间作用力随距离的减小而增大,且忽略小球1所受空气阻力)。
七、综合题
31.如图所示的油罐车,装满石油后总质量为20t,在平直路面匀速行驶9km时到达某加油站,若阻力为车总重力的0.05倍,该柴油机的效率为30%,柴油的热值为,g取10N/kg,求:
(1)在油罐车的吸气冲程里,吸入汽缸里的工作物质是 ;油罐车的尾部总装有一条拖在地上的铁链的目的是 ;
(2)牵引力做的功是多少?
(3)此过程需要消耗柴油多少?
32.如图两只硬橡胶球,带有等量正电荷,按如图所示的方式将一个金属小环M串在一根光滑的绝缘杆上,位于两硬橡胶球中间,恰好平衡。
(1)金属小环M的带电情况是 ;
A.一定带正电
B.一定带负电
C.一定不带电
D.带正电、带负电或不带电均有可能
(2)若用绝缘橡胶棒将金属小环向右侧稍移一些,释放后,小环向中间处运动。则金属小环M带 电。
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【解答】已知甲带负电,乙不带电,带电体可以吸引轻小物体,甲乙相互吸引,B符合题意。
故答案为:B.
【分析】带电体可以吸引轻小物体。
2.【答案】A
【解析】【解答】当体验者用手触摸静电球时,人身体就会带上电荷,即人的头发上会带上电荷,且都是同种电荷,由于同种电荷相互排斥,故此人的头发会竖起张开,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】带电体间,同种电荷相互排斥。
3.【答案】A
4.【答案】C
【解析】【解答】丝绸摩擦后的玻璃棒带正电,缺少电子,与验电器的金属球接触后,金属箔片上的电子转移到玻璃棒上来,使金属箔片失去电子而带正电,转移的是电子,正电荷没有发生转移,AB不符合题意,C符合题意;
摩擦起电是电子的转移,不是产生了电荷,D不符合题意;
故答案为:C.
【分析】(1)自然界只存在两种电荷,正电荷和负电荷.丝绸摩擦过的玻璃棒带正电;毛皮摩擦过的橡胶棒带负电.
(2)验电器利用同种电荷互相排斥的原理,当用带电体接触验电器的金属球时,就会有一部分电荷转移,并使金属箔带上同种电荷,两金属箔由于同种电荷互相排斥而张开.
(3)摩擦起电的实质是电子的转移.
5.【答案】C
【解析】【解答】解:A、摩擦起电并没有创造电荷,而是电荷的转移,正确;
B、固体和液体很难被压缩是因为分子间存在斥力,正确;
C、用手捏海绵,海绵的体积缩小了,说明海绵中间有空隙,不能说明分子之间有空隙,故C错误;
D、“南国汤沟酒,开坛十里香”,远远地闻到酒香是因为酒精分子在空气中发声扩散现象,说明分子在不停地作无规则运动,故D正确.
故选C.
【分析】(1)摩擦起电的实质并不是创造了电荷,而是电荷发生了转移;(2)固体和液体分子之间的作用力较大,所以固体和液体有一定的体积,很难被压缩;(3)用手捏海绵,海绵的体积缩小了,说明海绵中间有空隙;(4)扩散现象说明分子在不停地作无规则运动.
6.【答案】A
【解析】【解答】毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,具有多余的电子,而验电器不带电没有多余电子,则电子从橡胶棒向验电器转移,那么验电器也带负电荷,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
【分析】电子总是从电子多的位置向少的位置移动,据此确定验电器的带电情况即可。
7.【答案】C
【解析】【解答】解:A、摩擦起电的实质是电荷的转移,得到电子带负电,失去电子带正电,故A错误;
B、同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,故B错误;
C、自然界只存在正、负两种电荷即正负电荷,故C正确;
D、人们规定,用丝绸摩擦过的玻璃棒失去电子带正电,毛皮摩擦过的橡胶棒得到电子带负电,故D错误.
故选:C.
【分析】摩擦起电的实质是电荷的转移,得到电子带负电,失去电子带正电;
人们规定,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,毛皮摩擦过的橡胶棒带负电;
自然界只存在正、负两种电荷即正负电荷,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.
8.【答案】C
【解析】【解答】甲乙两球相互排斥,说明甲乙带同种电荷,甲带负电,则乙带负电,甲丙相互吸引,丙可能带正电,也可能不带电。故C正确,ABD错误。
故答案为:C
【分析】同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,带电体具有能够吸引轻小物体的性质。
9.【答案】A,B
【解析】【解答】A.含尘气体经过离子发生器时,空气分子被电离为正离子和电子,正离子使尘粒带正电奔向积尘盘的负极,所以尘粒被吸附到积尘盘负极是因为异种电荷相互吸引,A符合题意;
B.电流的方向规定为正电荷定向移动的方向,由题意可知,正离子尘粒带正电奔向积尘盘的负极,所以图中除尘时的瞬间电流方向是由离子发生器到积尘盘,B符合题意;
C.空气被电离没有创造电荷,而是用电离的方法使正负电荷分开,C不符合题意;
D.该静电除尘装置利用了电荷间的相互作用,D不符合题意。
故答案为:AB。
【分析】异种电荷相互吸引;带电体可以吸引轻小物体;电流方向和负电荷的 定向运动方向相反。
10.【答案】B,C,D
11.【答案】A,B
【解析】【解答】A. 验电器是检查物体是否带电的仪器,A符合题意;
B. 验电器的原理利用了同种电荷相互排斥,B符合题意;
C. 验电器的金属箔片张角越大,表明所带电荷越多,C不符合题意;
D. 验电器的金属箔片未张开 ,两箔片可能是带有同种电荷,或者不带电,D不符合题意;
故答案为:AB.
【分析】验电器可以利用同种电荷相斥检验物体是否带电,所带电荷越多,张开角度越大.
12.【答案】A,B,D
13.【答案】C,D
【解析】【解答】A.图甲:A管中水面上升说明在流体中流速越快的位置压强越小,A不符合题意;
B.图乙:吹响吸管时上下推拉吸管内的活塞,改变发声体的长度,音调改变,B不符合题意;
C.图丙:与带负电的吸管一端相排斥的物体一定带负电,C符合题意;
D.图丁:用吸管吸取饮料,利用了大气压强,D符合题意。
故答案为:CD.
【分析】流体在流速大的地方压强小;改变发声体的长度,音调改变;同种电荷相互排斥;吸管喝饮料利用了大气压的作用。
14.【答案】C,D
15.【答案】A,C
【解析】【解答】A、摩擦起电的实质是电荷的转移,塑料勺带负电荷,是因为它获得了多余的带负电荷的电子,故A正确。
B、塑料是绝缘体,大地是导体,故B错误。
C、与毛皮摩擦后的两把塑料勺,带同种电荷互相排斥,故C正确。
D、塑料勺接地的瞬间,电子带负电荷,定向移动方向与电流方向相反,故D错误。
故答案为:AC。
【分析】摩擦起电的实质是电荷的转移;带电体能吸引轻小物体。
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
正电荷定向移动的方向为电流方向。
16.【答案】C,D
【解析】【解答】A、把带负电的橡胶棒靠近吸管A端时,吸管A端远离橡胶棒被排斥,说明吸管A端与橡胶棒带的是同种电荷,橡胶棒带负电,吸管A端也带负电。故A错误。
BCD、吸管与餐巾纸摩擦,吸管带负电,说明吸管得到了电子,同时餐巾纸失去电子而带正电,故B错误,CD正确。
故答案为:CD。
【分析】把带负电的橡胶棒,用它去靠近吸管,吸管A端被排斥,利用电荷间作用规律可以确定吸管、餐巾纸的带电情况。
17.【答案】A,C
18.【答案】可能带电;没有产生
19.【答案】电子;不带电;带负电
【解析】【解答】题图是用来说明原子及原子核结构情况的示意图,根据此图提供的信息可知:
第1空、 原子是由原子核和电子组成的。故该空填“电子”;
第2空、 原子核里的中子不带电。故该空填“不带电”;
第3空、 与玻璃棒摩擦过的丝绸带负电。故该空填“带负电”;
【分析】 原子由原子核和核外电子组成。原子核由质子和中子组成,中子不带电。丝绸与玻璃棒摩擦时,玻璃棒失去电子带正电,丝绸得到电子带负电。
20.【答案】18;大气压(或大气压强);同种;电子
21.【答案】负;排斥;C
【解析】【解答】(1)电子带负电。
同种电荷相互排斥,所以电子会受到带负电的物体甲的排斥。
(2)异种电荷相互吸引,所以电子会受到带正电的物体甲的吸引,移动到a端,使a端带负电,而b端缺失了负电荷而带正电,C符合题意。
【分析】电子带负电;同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
22.【答案】不停地做无规则运动;绝缘体;吸附;100
【解析】【解答】(1)[1]戴过的口罩内层会变得潮湿,将其晾干的过程中,水发生了汽化现象,水分子进入空气中成为水蒸气,说明了分子在不停地做无规则运动。
(2)[2]人体是导体,因为口罩接触人体,熔喷布却始终带有静电,口罩不容易导电,可以判断熔喷布是绝缘体。
[3]带电的物体能吸引轻小物体,带电的熔喷布吸引轻小物体,所以不带电的病毒靠近熔喷布外表面时,会被熔喷布吸附,使病毒不能通过熔喷布,从而阻断病毒的传播。
[4]制作熔喷布的高压设备输出的电压为22kV,家庭电路电压是220V,,故该高压是家庭电压的100倍。
【分析】结合物质由液态变气态的汽化过程是由大量分子无规则的热运动引起的和导体、绝缘体的特点,以及带电体吸引轻小物体的特点和生活用电知识,分析判断。
23.【答案】得到;正
24.【答案】负;排斥;正
【解析】【解答】丝绸与玻璃棒相互摩擦后,丝绸得到电子带负电; 丝绸与一个负电荷的轻质小球靠近,带同种电荷,会相互排斥;带正电的玻璃棒靠近悬挂的气球,气球被推开,说明以气球带正电。
综上 第1空、 负;第2空、排斥; 第3空、正。
【分析】1、两种电荷:电荷间的作用规律为:同性电荷相互排斥、异性电荷相互吸引,吸引细小物质
2、两种电荷:丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电;橡胶棒摩擦毛皮,橡胶棒带负电,摩擦起电的实质为电子的转移,物体失去电子带正电,物体得到电子带负电,如两种电荷:丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电(失去电子);橡胶棒摩擦毛皮,橡胶棒带负电(得到电子)。
25.【答案】不确定,正电
26.【答案】B;引力;负;同种
27.【答案】(1)右
(2)电
(3)大气压
(4)弹性
【解析】【解答】(1) 塑料瓶在水平桌面上静止,用吸管在右侧沿平行于瓶身的方向用力吹气时, 右侧空气流动速度加快,压强变小,所以瓶子会向右运动;
(2) 带电物体能吸引轻小物体,头发摩擦过的塑料瓶能吸引碎纸屑, 这是因为塑料瓶 带上了电荷;
(3) 往空塑料瓶里倒入适量的热水,晃动几下后倒掉, 瓶内空气受热膨胀,会排出一部分气体,使瓶内气压减小,瓶外大气压的作用下,水会进入塑料瓶,证明了大气压的存在;
(4) 往塑料瓶里装水,挤压瓶子中间部位时水面上升(未溢出) ,是因为瓶子的容积变小, 手后水面回到原处, 瓶子恢复了原状,可说明塑料瓶被挤压时发生了弹性形变。
【分析】(1)流体流速越快的位置,压强越小;
(2)带电体的性质:可以吸引轻小物体;
(3)气体有热胀冷缩的性质,用热水将瓶内空气排出一部分后,倒扣在冷水槽中,由水进入瓶内可知,瓶外存在着比瓶内更大的气压;
(4)弹性形变指物体到力的作用发生形变,外力撤去后会恢复原状的形变叫弹性形变。
28. 【答案】1000C
29.【答案】
30.【答案】
31.【答案】空气;及时将电荷导入大地;;7.5
32.【答案】D;正
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